《黄河三角洲湿地碳循环与碳收支》专著出版

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近期，由中国科学院烟台海岸带研究所韩广轩研究员课题组撰写的《黄河三角洲湿地碳循环与碳收支》一书，由科学出版社公开出版发行。

滨海湿地富含土壤有机碳，同时土壤有机质分解率和甲烷生成率较低，并且能够捕获和埋藏大量有机碳。盐沼、海草床和红树林等滨海湿地的生物量虽只占陆地的0.05%，但能从海洋及大气中储存和转移更多的碳（即“蓝碳”），是全球重要的碳汇，也是全球“蓝碳”资源的重要贡献者。但滨海湿地处于对气候变化响应最为敏感、经济发展最快和人类活动最强烈的地带。因此，全球气候变化、海平面上升及由此引起的水文过程变化都会影响滨海湿地的“蓝碳”功能。其碳循环的关键机制还有待探讨，其固碳潜力、碳汇通量和封存量的数据还很少，目前尚无一个全球公认的机制来正确认知蓝色碳汇的重要性。

本书依托中国科学院黄河三角洲滨海湿地生态试验站，选择黄河三角洲典型湿地——潮汐湿地、非潮汐湿地及开垦后的农田为主要研究对象，以水文过程和水盐交互作用为主线，基于野外长期定位观测和原位控制试验，阐述滨海湿地碳循环关键过程和碳汇功能对水文过程（潮汐、地表淹水、地下水位变化）、气候变化（增温、降雨量变化、降雨季节分配、氮输入）及人类活动（农田开垦）的响应机制。

全书分为10 章，44万字，包括161幅图和30张表。本书首次系统全面地分析黄河三角洲湿地碳循环关键过程和碳汇功能的影响因素及机制，丰富了滨海湿地碳循环理论，有助于深入认识气候变化下滨海湿地碳库功能动态，为气候变化下滨海湿地保护与管理及碳汇功能评估提供理论依据和数据支持，为中国及全球实现碳中和目标和推动“蓝碳”增汇提供新思路。

该书是“中国海岸带研究”丛书系列的最新分册，该丛书入选“十三五”国家重点出版物出版规划项目，目前已经出版分册13个。本书可供湿地、生态、地理、环境、水资源、气象、信息等科学领域的科研与教学人员参考，也可作为上述专业本科生、研究生的教学参考书。该书出版得到了中国科学院战略性先导科技专项（A）“美丽中国生态文明建设科技工程”（XDA23050000）、全球海岸带开发的生态环境效应（GECD）项目“气候变化对海岸带生态系统的影响”（121311KYSB20190029-4）等的支持。

目录

第1章滨海湿地碳循环与碳收支及其影响机制001

1.1滨海湿地碳循环过程002

1.1.1引言002

1.1.2滨海湿地碳循环关键过程002

1.1.3滨海湿地碳循环模拟005

1.2潮汐作用及其引起的干湿交替对盐沼湿地碳交换过程及碳汇形成机制的影响006

1.2.1引言006

1.2.2潮汐作用及其引起的干湿交替对盐沼湿地-大气间碳交换的影响007

1.2.3潮汐作用及其引起的干湿交替对盐沼湿地-水体间碳交换的影响009

1.2.4潮汐作用及其引起的干湿交替对盐沼湿地碳汇形成机制的影响010

1.3增温对滨海湿地土壤呼吸的影响011

1.3.1引言011

1.3.2增温方法与装置012

1.3.3模拟增温对土壤呼吸速率的影响013

1.3.4增温对土壤呼吸的直接影响014

1.3.5增温改变其他环境因子对土壤呼吸的间接影响014

1.3.6增温改变生物要素对土壤呼吸的间接影响016

1.3.7土壤呼吸对模拟增温的适应性016

1.3.8研究展望018

1.4降雨引起的干湿交替对土壤呼吸的影响020

1.4.1土壤水分对土壤呼吸的影响020

1.4.2降雨诱导的干湿交替对土壤呼吸的影响022

1.4.3降雨造成的土壤饱和或积水对土壤呼吸的影响024

1.5潮汐作用下氮输入对盐沼湿地碳循环关键过程的影响025

1.5.1引言025

1.5.2氮输入对盐沼湿地植物光合固碳的影响027

1.5.3氮输入对盐沼湿地植物-土壤系统碳分配的影响028

1.5.4氮输入对盐沼湿地土壤有机碳分解的影响029

1.5.5氮输入对盐沼湿地土壤可溶性有机碳释放的影响031

1.5.6氮输入对盐沼湿地碳汇功能的影响032

1.6黄河三角洲湿地碳循环与碳收支研究思路034

参考文献036

第2章黄河三角洲盐沼湿地碳交换过程及其对潮汐淹水的响应059

2.1引言060

2.2潮汐湿地观测场061

2.3生态系统CO2交换在不同时间尺度上对潮汐淹水的响应063

2.3.1各环境因子和生态系统CO2交换的时频变化特征063

2.3.2不同时间尺度上生态系统CO2交换对光热条件的响应064

2.3.3不同时间尺度上生态系统CO2交换对潮汐淹水的响应066

2.3.4潮汐淹水影响下生态系统CO2交换对光热条件的响应067

2.4生态系统CO2和CH4交换对潮汐淹水过程中不同阶段的响应069

2.4.1生态系统CO2交换对潮汐淹水过程中不同阶段的响应069

2.4.2生态系统CH4交换对潮汐淹水过程中不同阶段的响应071

2.4.3生态系统CO2交换对不同淹水水位的响应072

2.4.4生态系统CH4交换对不同淹水水位的响应074

2.4.5生态系统CO2和CH4交换对土壤盐度的响应075

参考文献076

第3章黄河三角洲非潮汐湿地淹水对生态系统碳交换的影响081

3.1引言082

3.2黄河三角洲非潮汐湿地地表水深对生态系统碳交换的影响083

3.2.1地表水深控制试验平台083

3.2.2土壤呼吸、净生态系统CO2交换、生态系统呼吸、CH4通量测定084

3.2.3非生物因子和生物因子测定085

3.2.4地表水深对非生物因子的影响086

3.2.5地表水深对生物因子的影响089

3.2.6地表水深对土壤碳排放的影响093

3.2.7地表水深对生态系统碳交换的影响095

3.3黄河三角洲非潮汐湿地季节性淹水对生态系统CO2交换的影响101

3.3.1非潮汐湿地观测场101

3.3.2季节性淹水对生态系统CO2交换的影响102

3.3.3季节性淹水对净生态系统CO2交换光响应的影响102

3.3.4季节性淹水对净生态系统CO2交换温度响应的影响105

参考文献106

第4章黄河三角洲非潮汐湿地地下水位对生态系统碳交换的影响113

4.1引言114

4.2地下水位控制试验平台116

4.2.1碳通量的测定116

4.2.2非生物因子测定118

4.2.3生物因子测定118

4.2.4数据统计与分析118

4.3地下水位对非生物因子的影响119

4.4地下水位对生物因子的影响126

4.5地下水位对土壤CH4和CO2排放的影响128

4.6地下水位对生态系统碳交换的影响138

参考文献142

第5章黄河三角洲湿地增温对生态系统碳交换的影响151

5.1引言152

5.2增温控制试验平台153

5.2.1试验设计153

5.2.2环境因子测量153

5.2.3生态系统气体交换测量153

5.2.4地上生物量154

5.2.5数据分析154

5.3模拟增温对湿地土壤环境因子的影响154

5.4植物生长的季节变化156

5.5生态系统CO2通量的季节性动态158

5.6增温对生态系统CO2通量大小的影响160

5.7增温对生态系统CO2通量季节性的影响162

参考文献164

第6章降雨量变化对黄河三角洲非潮汐湿地生态系统土壤碳排放的影响169

6.1引言170

6.2增减雨控制试验平台171

6.3降雨量变化对湿地环境因子和生物因子的影响172

6.4降雨量变化对湿地土壤呼吸的影响183

6.5降雨量变化对湿地土壤CH4排放的影响193

6.6降雨对土壤呼吸的抑制机制198

6.6.1长期定位观测平台198

6.6.2环境气象因子动态200

6.6.3土壤呼吸的季节和年际变化201

6.6.4土壤温度和湿度对土壤呼吸季节变化的影响202

6.6.5降雨引起的土壤湿度变化对土壤呼吸的影响205

6.6.6降雨引起的土壤温度变化对土壤呼吸的影响210

参考文献211

第7章降雨季节分配对黄河三角洲湿地碳交换的影响221

7.1引言222

7.2降雨季节分配对黄河三角洲潮汐湿地年际净生态系统CO2交换的影响223

7.2.1潮汐湿地观测场223

7.2.2潮汐湿地NEE和气象因子季节与年际尺度动态223

7.2.3多元时间尺度上NEE与主要环境因子的关系224

7.2.4季节和年际降雨量对年际NEE的影响227

7.2.5研究展望229

7.3降雨季节分配对黄河三角洲非潮汐湿地生态系统CO2交换的影响230

7.3.1非潮汐湿地观测场230

7.3.2环境因子及不同生长阶段NEE的季节动态比较230

7.3.3白天NEE对光的响应233

7.3.4夜间NEE（Reco，night）对温度的响应及Reco与GPP的关系235

7.3.5不同生长阶段降雨量对净光合速率的影响236

7.3.6降雨分配对湿地碳收支的影响237

7.4降雨季节分配对黄河三角洲湿地土壤呼吸的影响239

7.4.1降雨季节分配控制试验平台239

7.4.2降雨季节分配变化对环境因子的影响240

7.4.3降雨季节分配变化对地下生物量的影响240

7.4.4降雨季节分配变化对土壤呼吸的影响244

参考文献247

第8章大气氮沉降对滨海湿地土壤有机碳分解的影响253

8.1引言254

8.2野外模拟大气氮沉降控制试验255

8.2.1土壤环境指标采样和测定256

8.2.2植被指标测定257

8.2.3净生态系统CO2交换、生态系统呼吸测定257

8.2.4土壤呼吸测定258

8.3室内模拟环境因子梯度试验259

8.3.1模拟不同盐分梯度试验259

8.3.2模拟氮沉降室内培养试验260

8.3.3模拟不同土壤含水量梯度试验261

8.3.4土壤有机碳分解速率计算方法261

8.3.5数据分析与统计261

8.4氮沉降对黄河三角洲湿地土壤和植被的影响262

8.5氮沉降对黄河三角洲湿地生态系统碳交换的影响263

8.6氮沉降对黄河三角洲湿地CO2和CH4排放的影响267

8.6.1氮沉降对黄河三角洲湿地土壤呼吸的影响267

8.6.2氮沉降对黄河三角洲湿地有机碳分解的影响269

8.6.3不同氮沉降条件下土壤盐度对黄河三角洲湿地土壤有机碳分解的影响274

8.6.4不同氮沉降条件下土壤含水量对黄河三角洲湿地土壤有机碳分解的影响279

参考文献285

第9章干湿交替与外源氮输入对黄河三角洲湿地土壤有机碳流失的影响289

9.1引言290

9.2干湿交替与外源氮输入室内控制试验平台291

9.3干湿交替对潮汐盐沼湿地土壤有机碳流失的影响292

9.3.1干湿交替对CO2和CH4排放的影响292

9.3.2干湿交替对土壤DOC的影响294

9.3.3土壤CO2、CH4排放速率与土壤DOC的关系295

9.4干湿交替耦合氮输入对潮汐盐沼湿地土壤有机碳流失的影响296

9.4.1干湿交替与氮输入对CO2和CH4排放的影响296

9.4.2干湿交替与氮输入对DOC流失的影响298

9.4.3垂直碳流失和横向碳流失的关系299

参考文献301

第10章农田开垦对黄河三角洲湿地生态系统CO2交换的影响305

10.1引言306

10.2开垦农田观测场306

10.3农田开垦对黄河三角洲湿地生态系统CO2交换的影响307

10.3.1环境因子与植被条件307

10.3.2净生态系统CO2交换的日动态与季节动态309

10.3.3日间NEE对光照条件的响应313

10.3.4不同土壤含水量条件下夜间NEE对土壤温度的响应315

10.3.5生态系统CO2交换对植被条件的响应317

10.3.6农业开垦对湿地碳汇能力的影响318

10.4降雨导致的生物量变化对黄河三角洲开垦湿地年际净生态系统CO2交换的影响321

10.4.1降雨导致的生物量变化对开垦湿地年际净生态系统CO2交换的影响321

10.4.2降雨导致的土壤含水量变化对开垦湿地年际生物量的影响322

参考文献325

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信息来源: 中国科学院烟台海岸带研究所；科学出版社转载请注明信息来源及海洋知圈编排大家都在看
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